交换机主要功能
图示
主要功能
- 终端设备接入
- 以太网数据帧的交换,根据目的MAC地址转发数据帧
- 学习MAC地址,并维护MAC地址表
- 防止二层环路(STP)
交换机工作原理
小型网路
图示
解释
- 没有配置情况下,规划在同一个广播域
- 二层交换机不看IP地址
- 发送ARP之后,同一个广播域都可以收到,才能做数据帧的转发
工作原理
图示
图示
释义
- 二层交换机在接收到数据帧之后,会根据数据帧的头部信息进行处理
- 二层交换机学习源MAC,加入到自己的MAC地址表中
- 根据目的MAC,在自己的MAC地址表中查询对应的接口
- 如果MAC地址表中有对应信息,在对应的接口将数据帧的转发
- 如果MAC地址表中没有对应信息,二层交换机会泛洪
图表
原理 | 备注 |
---|---|
学习 Learn |
当交换机的接口收到数据帧的时候,将数据帧内的源MAC地址与该接口进行绑定,并保存在MAC地址表中 交换机通过终端发送给广播(Broadcast)的ARP请求,获悉终端的MAC地址 并将获悉到的MAC地址记录在MAC地址表中(交换机接口与终端MAC地址的映射) |
泛洪 Flood |
当从一个接口收到广播帧、组播帧、未知单播帧(目标MAC不存在与MAC地址表中) 把该帧从所有的其他端口转发出去,除了该接口 源MAC对应的终端发送的数据帧中的目的MAC地址不在交换机的MAC地址表中 交换机就会将该目的MAC地址泛洪给自己除了源MAC对应的接口以为的所有接口 |
转发 Forward |
当一个接口收到已知的单播帧后,会立即从对应的端口转发出去 交换机的某个接口收到对应MAC地址的中断发送的单播帧后 交换机根据自己MAC地址表中的目的MAC地址与交换机端口的映射关系 将数据帧转发给目的MAC对应的终端 |
更新 Update |
默认二层交换MAC地址表保存300秒 (如果某个终端在该时间段内不发送数据帧,则会被移出MAC地址表) 交换机重启后,清空所有的所有接口学习的记录 接口关闭后会清空改接口学习的记录 一个源MAC地址出现在另外一个接口上,会删除老的记录,保存新的记录 |
PS | 对于一台二层交换机来说,一个MAC只能关联在一个接口上 一个接口上可以学习多个MAC地址 |
解析
学习(Learn)
拓扑图
空的交换机mac地址表中没有数据
外接一个PC,PC并往出发包
交换机接收到PC发的数据帧,会把帧内的源MAC地址与接口进行绑定,存入MAC地址表
泛洪 Flood
拓扑图
广播帧、组播帧、未知的单播帧,会泛洪给除了自己以外的所有接口
交换机学习到两个MAC
更新Update
每条记录保存300秒
1
dis mac-address aging-time
总结
总结
交换机初始化状态
交换机学习MAC地址
转发数据帧
目标主机回复
以太网接口工作模式
图表
术语 | 备注 |
---|---|
半双工 | half-duplex 通信双方都能发送和接收数据,但不能同时进行 |
全双工 | full-duplex 通信双发可以同时发送和接收数据 |
速率 | Speed 接口连接时,两端进行协商,协商失败,无法通信 |
Speed 速率
速率
Duplex 双工模式
双工图示
双工命令
1
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6
7
8
9
10
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15
16
17
18# 设置速率speed
<Huawei>sys
Enter system view, return user view with Ctrl+Z.
[Huawei]int g0/0/1
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]speed ?
10 10M port speed mode
100 100M port speed mode
1000 1000M port speed mode
auto-negotiation Auto negotiation
# 设置duplex
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]duplex ?
full Full-Duplex mode
half Half-Duplex mode
# 关闭自动协商
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]undo negot
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation au
[Huawei-GigabitEthernet0/0/1]undo negotiation auto
验证配置命令
1
display interface g0/0/0